TWI665885B - 基於波束形成的隨機接入 - Google Patents

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Abstract

本發明的一些方面提供在隨機接入進程中確定傳送或接收波束格式的方法和設備。該方法可以包括，在採用波束形成技術的無線通訊系統中，根據歷史操作和通道互易性的可用性，由本地實體為本地實體和遠端實體之間在隨機接入進程期間的通訊確定傳送波束格式或接收波束格式。該方法還可以進一步包括，根據所確定的傳送波束格式或接收波束格式，在本地實體處分別傳送或接收隨機接入消息，上述隨機接入消息在本地實體和遠端實體之間交換。

Description

基於波束形成的隨機接入 【交叉引用】
本申請要求2016年11月4日遞交的，發明名稱為「Methods and Apparatus to Support Enhanced Random Access Procedure in NR System with Beamforming」的國際申請案No.PCT/CN2016/104621的優先權，且將上述申請作為參考。
本發明係相關於能夠進行經波束形成的(beamformed)傳送/接收的無線通訊系統中的波束管理技術，尤指一種在高頻帶(例如，6GHz以上)中操作的5G新無線電(new radio，NR)系統中的基於多波束(multi-beam)的隨機接入進程(random access process)。
在此提供的背景描述旨在一般地呈現本發明的上下文。當前署名的發明人的工作(在此先前技術部分描述的程度上)以及在提交申請時可能並無資格成為現有技術的本說明書的各方面，既不明示也不暗示地被承認是本發明的現有技術。
波束形成(beamforming)方案可以用來將傳送的和/或接收的信號聚焦在期望的方向上，以補償路徑損耗(path loss)帶來的不利。毫米波頻帶有助於以緊湊的形式使用大量 的天線單元來合成高度定向的波束。
本發明的一些方面提供方法，包括在採用波束形成技術的無線通訊系統中，根據歷史操作(historical operation)和通道互易性(reciprocity)的可用性，由本地實體(local entity)為本地實體和遠端實體(remote entity)之間在隨機接入進程期間的通訊確定傳送(Tx)波束格式(format)或接收(Rx)波束格式，上述歷史操作和上述通道互易性的可用性包括下列一種或多種：本地實體的Tx/Rx通道互易性的可用性，遠端實體的Tx/Rx通道互易性的可用性，Rx波束測量進程(beam measurement process)是否在本地實體處執行，是否向遠端實體報告在Rx波束測量進程中知曉的遠端最佳Tx波束，Tx波束測量進程是否在本地實體處執行，以及是否從遠端實體接收到在Tx波束測量進程中知曉的本地最佳Tx波束。
該方法還可以進一步包括，根據所確定的Tx波束格式或Rx波束格式，在本地實體處分別傳送或接收隨機接入消息(random access message，RAM)，上述隨機接入消息在本地實體和遠端實體之間交換。
在一個示例中，上述Tx波束格式可以是下列Tx波束格式中的一種：使用本地最佳Tx波束進行一次RAM傳 送，使用本地最佳Tx波束進行多次RAM傳送，進行一輪Tx波束掃描(beam sweeping)以及進行完整的Tx/Rx波束掃描以用於RAM傳送。在一個示例中，上述Rx波束格式可以是下列Rx波束格式中的一種：使用本地最佳Rx波束進行一次RAM接收，使用本地最佳Rx波束進行多次RAM接收，進行一輪Rx波束掃描以及進行完整的Tx/Rx波束掃描以用於RAM接收。
在一個實施例中，確定Tx波束格式包括確定本地實體對本地最佳Tx波束是否知曉，確定遠端實體對遠端最佳Rx波束是否知曉，以及基於本地實體對本地最佳Tx波束是否知曉和遠端實體對遠端最佳Rx波束是否知曉來確定Tx波束格式。
在一個示例中，確定本地實體對本地最佳Tx波束是否知曉包括當從遠端實體接收到本地最佳Tx波束，或者當本地Tx/Rx通道互易性可用並且已執行Rx波束測量進程時，確定本地實體知曉本地最佳Tx波束；以及當未從遠端實體接收到本地最佳Tx波束，以及當本地Tx/Rx通道互易性不可用或者未執行Rx波束測量進程時，確定本地實體不知曉本地最佳Tx波束。
在一個示例中，確定遠端實體對遠端最佳Rx波束是否知曉包括當已執行本地Tx波束測量進程時，或者當遠端Tx/Rx通道互易性可用並且遠端最佳Tx波束被報告給遠端實體時，確定遠端實體知曉遠端最佳Rx波束；以及當未執行本地Tx波束測量進程時，以及當遠端Tx/Rx通道互易性不可 用或遠端最佳Tx波束未被報告給遠端實體時，確定遠端實體不知曉遠端最佳Rx波束。
在一個實施例中，確定Rx波束格式包括確定本地實體對本地最佳Rx波束是否知曉，確定遠端實體對遠端最佳Tx波束是否知曉，以及基於本地實體對本地最佳Rx波束是否知曉以及遠端實體對遠端最佳Tx波束是否知曉來確定Rx波束格式。
在一個示例中，確定本地實體對本地最佳Rx波束是否知曉包括當已執行本地Rx波束測量進程時，或者當本地Tx/Rx通道互易性可用並且從遠端實體接收到本地最佳Tx波束時，確定本地實體知曉本地最佳Rx波束；以及當未執行本地Rx波束測量進程時，以及當本地Tx/Rx通道互易性不可用或未從遠端實體接收到本地最佳Tx波束時，確定本地實體不知曉本地最佳Rx波束。
在一個示例中，確定遠端實體對遠端最佳Tx波束是否知曉包括當遠端最佳Tx波束被報告給遠端實體，或者遠端Tx/Rx通道互易性可用並且已執行本地Tx波束測量進程時，確定遠端實體知曉遠端最佳Tx波束；以及當遠端最佳Tx波束未被報告給遠端實體，以及當遠端Tx/Rx通道互易性不可用或者未執行本地Tx波束測量進程時，確定遠端實體不知曉遠端最佳Tx波束。
本發明的一些方面提供一種設備，該設備包含電路，用於在採用波束形成技術的無線通訊系統中，根據歷史操作和通道互易性的可用性，為該設備與遠端實體之間在隨機接入進程期間的通訊確定Tx波束格式或Rx波束格式，並且根據所確定的Tx波束格式或Rx波束格式，分別傳送或接收RAM，上述RAM在該設備與遠端實體之間交換。
本發明的一些方面還提供一種非暫存性電腦可讀介質，用於存儲電腦指令，上述電腦指令可以在由處理器執行時，使得處理器執行上述在隨機接入進程中確定Tx或Rx波束格式的方法。
100‧‧‧系統
110、302、602、702、802、902、1002、1102‧‧‧BS
111-116、121~124‧‧‧波束
117‧‧‧波束掃描
120、301、601、701、801、901、1001、1101‧‧‧UE
210‧‧‧DLBB
220‧‧‧ULBB
300、600、700、800、900、1000、1100‧‧‧初始接入進程
305‧‧‧隨機接入進程
320‧‧‧Tx/Rx波束格式確定進程
400A、400B、510、520、530、540‧‧‧進程
401‧‧‧本地實體
402‧‧‧遠端實體
403、431-434‧‧‧Tx波束格式
404、461-464‧‧‧Rx波束格式
406‧‧‧歷史操作和通道互易性的可用性
421‧‧‧本地實體對本地最佳Tx波束是否知曉
422‧‧‧遠端實體對遠端最佳Rx波束是否知曉
430、460‧‧‧表
451‧‧‧本地實體對本地最佳Rx波束是否知曉
452‧‧‧遠端實體對遠端最佳Tx波束是否知曉
513-514、523-524、533-534、543-544‧‧‧方塊
1200‧‧‧設備
1210‧‧‧處理器
1220‧‧‧記憶體
1221-1224‧‧‧指令
1230‧‧‧收發機
1231‧‧‧波束形成電路
S311-S316、S410-S411、S511-S522、S521-S522、S531-S532、S541-S542、S611-S652、S711-S752、S811-S852、S911-S952、S1011-S1052、S1111-S1152‧‧‧步驟
本發明提出一些實施例以作為示範，以下將參考附圖進行細節描述，其中相同的編號代表相同的元件，其中：第1圖示出了根據本發明實施例的基於波束的無線通訊系統。
第2圖示出了根據本發明實施例的基地台Tx和Rx波束資源配置的示例。
第3圖示出了根據本發明實施例的初始接入進程。
第4A圖-4B分別示出了根據本發明實施例的Tx波束格式確定進程和Rx波束格式確定進程的示例。
第5A圖示出了根據本發明實施例的用於確定本地實體對本地最佳Tx波束是否知曉的第一進程和用於確定遠端實體對遠端Rx波束是否知曉的第二進程。
第5B圖示出了根據本發明實施例的用於確定本地實體對本地最佳Rx波束是否知曉的第一進程和用於確定遠端實體對遠端Tx波束是否知曉的第二進程。
第6圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程。
第7圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程。
第8圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程。
第9圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程。
第10圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程。
第11圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程。
第12圖示出了根據本發明實施例的示範性設備。
第1圖示出了根據本發明實施例的基於波束的無線通訊系統100。系統100可以包括基地台(base station，BS)110和使用者設備(user equipment，UE)120。系統100可以採用由第三代合作夥伴計畫(3rd Generation Partnership Project，3GPP)開發的5G技術。例如，可以在系統100中採用毫米波頻帶和波束形成技術。因此，BS 110和UE 120可以執行經波束形成的傳送或接收。在經波束形成的傳送中，無線信號的能量可以集中在特定方向上來覆蓋目標服務區域。因此，與全向天線(omnidirectional antenna)Tx相比可以得到更高的天線Tx增益(gain)。類似地，在經波束形成的接收中，從特定方向接收到的無線信號的能量可以組合(combine)，以獲得比全向天線接收更高的天線Rx增益。增加的Tx或Rx增益可以補償毫米波信號傳送中的路徑損耗或穿透損耗(penetration loss)。
BS 110可以是實現為gNB節點的基地台，其中gNB由3GPP開發的NR空中介面標準(air interface standard)規定。BS 110可控制一個或多個天線陣列以形成定向的Tx或 Rx波束用於傳送或接收無線信號，其中天線陣列也被稱為傳送接收點(transmission reception point，TRP)。在第1圖的示例中，BS 110可以使用一個或多個TRP來形成Tx或Rx波束111-116，以覆蓋一個小區(cell)。波束111-116中的每一個都可以同時或者按照不同的時間間隔朝著不同的方向產生。在一個示例中，BS 110可執行波束掃描117來傳送控制通道(control channel)和/或資料通道(data channel)的信號。在波束掃描117期間，可以以時分複用(time division multiplex，TDM)的方式朝著不同的方向依次形成Tx波束111-116以覆蓋小區。在傳送一個Tx波束111-116的每個時間間隔中，可以將一組控制通道資料和/或資料通道資料傳送出去。波束掃描117可以按照一定的週期重複執行。
UE 120可以是手機、筆記型電腦和車載移動通訊裝置等。類似地，UE 120可以採用一個或多個天線陣列來產生定向的Tx或Rx波束，用於傳送或接收無線信號。在第1圖的示例中，可以依次產生4個Tx或Rx波束121-124以覆蓋目的地區域。
在一個示例中，BS 110和UE 120可以執行下行鏈路(downlink，DL)波束測量進程，目的是為DL傳送選擇BS Tx波束和UE Rx波束。例如，BS 110和UE 120之間存在多個波束對。每個波束對可以包括BS Tx波束111-116中的一個波束和UE Rx波束121-124中的一個波束。然而，對於特定的BS和UE的環境來說，不同的波束對可能有不同的品質。例如，基於波束測量進程，可以選擇具有最高品質的波束對， 或者可以考慮其他因素而選擇具有高於閾值品質的波束對。
特別地，在波束測量進程期間，BS 110重複執行波束掃描的次數可等於UE Rx波束的數目。在每次波束掃描期間，可以依次傳送BS Tx波束111-116以覆蓋小區。對於BS 110的每次波束掃描來說，UE 120可以使用4個Rx波束121-124中的一個波束來接收對應於每個BS Tx波束111-116的多次傳送。每個BS Tx波束111-116在傳送的時候都可以攜帶測量參考信號(measurement reference signal，MRS)，例如同步信號塊(synchronization signal block，SSB)或者通道狀態資訊RS(channel state information RS，CSI-RS)。對本地實體來說，每個由遠端實體傳送的參考信號都被認為是Tx波束。通過這種方式，Tx波束111-116和Rx波束121-124之間的所有波束對組合都可以被建立起來並進行研究。例如，對於每個波束對來說，UE 120可以採用MRS來計算一個或多個品質測量(quality measurement)，比如各個波束對的信號雜訊比(signal-to-noise ratio，SNR)相關度量、信號與干擾加雜訊比(signal to interference plus noise ratio，SINR)相關度量、參考信號接收功率(reference signal received power，RSRP)或者參考信號接收品質(reference signal received quality，RSRQ)。基於上述品質測量，可以確定用於BS 110和UE 120之間的DL通訊的最佳波束對(或具有高於閾值品質的優選波束對)。因此，可以相應地確定最佳BS Tx波束和最佳UE Rx波束，並為UE 120所知曉。最佳BS Tx波束或最佳UE Rx波束可以對應於具有最高品質的最佳波束對或具有高於閾值品 質的優選波束對。
當最佳BS Tx波束和UE Rx波束在UE 120處確定以後，UE 120可以將測量結果報告給BS 110。例如，UE 120可以將確定的最佳BS Tx波束通知BS 110。在一個示例中，MRS可以和BS Tx波束索引(beam index)相關聯。因此，UE 120可以相應地識別出每個BS Tx波束。在另一個示例中，UE 120可以基於每個BS Tx波束111-116的傳送時序(timing)識別出每個BS Tx波束。在一些示例中，可以由UE 120向BS 110提供測量報告，該測量報告可以包括計算出的品質測量。在另一個示例中，每個BS Tx波束與一個或一組物理隨機接入通道(physical random access channel，PRACH)資源相關聯，並通過系統資訊(system information，SI)將其通知UE。BS根據接收到的PRACH匯出最佳BS Tx波束資訊。隨後，BS 110做出選擇最佳BS Tx波束的決定，並在稍後將該選擇通知UE 120。
對於上行鏈路(uplink，UL)傳送來說，可以執行類似的波束測量進程和報告進程以確定最佳UE Tx波束和最佳BS Rx波束。例如，UE 120可以使用UE Tx波束執行波束掃描，掃描的次數可等於BS Rx波束的數目。在UE 120的每次波束掃描期間，BS 110可以使用一個BS Rx波束來接收UL傳送。由每個UE Tx波束攜帶的參考信號，例如探測參考信號(sounding reference signal，SRS)或者PRACH，可以用於計算波束對品質測量。基於上述品質測量，BS 110處可選擇最佳UE Tx波束和最佳BS Rx波束。最佳UE Tx波束和最佳 BS Rx波束可以對應於具有最高品質的或具有高於閾值品質的UL波束對。然後，BS 110可以將最佳UE Tx波束報告給UE 120。通過依次執行上述的DL和UL波束測量和報告進程，BS 110和UE 120處都可知曉最佳UE Tx/Rx波束和最佳BS Tx/Rx波束。
在一些示例中，BS 110和/或UE 120處的Tx和Rx通道互易性(Tx/Rx互易性)可用，則上述的DL和UL波束測量進程可以相應簡化。當BS 110處的Tx和Rx通道互易性可用時，如果BS 110已經知曉最佳BS Rx(或Tx)波束，則可以確定最佳BS Tx(或Rx)波束。例如，用於生成最佳BS Rx波束的同一組波束形成權重(weight)可以用於生成最佳BS Tx波束。類似地，當UE 120處的Tx和Rx通道互易性可用時，如果UE 120已經知曉最佳UE Rx(或Tx)波束，則可以確定最佳UE Tx(或Rx)波束。
舉個例子，假設BS 110處具有Tx/Rx互易性，上述依次執行的DL和UL波束測量進程可以得到簡化，並按照下面的方式進行。在UE 120將最佳BS Tx波束報告BS 110以後，由於BS110處的Tx/Rx互易性，BS 110即可知曉最佳BS Rx波束。另外，UE 120可以知曉BS 110處的Tx/Rx互易性可用，所以可以認為在將最佳BS Tx波束報告BS 110以後，BS 110可以知曉最佳BS Rx波束。因此，在UL波束測量進程期間，UE 120可以執行一輪而不是六輪波束掃描。在一輪波束掃描期間，BS 110可以利用最佳BS Rx波束來接收對應UE Tx波束121-124的傳送。隨後，可以計算每個UE Tx波束 121-124的品質測量。通過這種方式，UL波束測量進程可以得到簡化。類似地，DL波束測量進程也可以得到簡化。
第2圖示出了根據本發明實施例的BS Tx和Rx波束資源配置的示例。如圖所示，在示例配置中，可以將一組下行鏈路波束塊(downlink beam block，DLBB)210分配並關聯給一組BS Tx波束，例如第1圖中的BS Tx波束111-116。DLBB包含DL參考信號，例如主同步信號(Primary Synchronization Signal，PSS)/輔同步信號(Secondary Synchronization Signal，SSS)/DM-RS或CSI-RS。如果DLBB包含PSS/SSS/解調參考信號(demodulation-reference signal，DM-RS)，則DLBB被認為是SSB。該組DLBB 210可以包含六個物理時-頻資源塊(physical time-frequency resource block)DLBB 1-DLBB 6，每個物理時-頻資源塊對應於BS Tx波束111-116中的一個波束。BS 110可利用BS Tx波束111-116週期性地執行波束掃描以覆蓋小區。在每次波束掃描期間，可以由各個BS Tx波束將DLBB 210的每一個傳送出去。類似地，可以將一組上行鏈路波束塊(uplink beam block，ULBB)220分配並關聯給一組BS Rx波束，例如第1圖中的BS Rx波束111-116。在每個ULBB中，PRACH、SRS、物理上行鏈路控制通道(physical uplink control channel，PUCCH)或物理上行鏈路共用通道(physical uplink shared channel，PUSCH)可以由UE傳送出去。BS 110可利用BS Rx波束111-116週期性地執行波束掃描以覆蓋小區。在每次波束掃描期間，可以由各個BS Rx波束對ULBB 220的每一個進行接收。
在另一些示例中，BS Tx或Rx波束資源配置可以不同。例如，DLBB 1-6(或ULBB 1-6)在時域上可以不互相連接。或者DLBB 210的成員和ULBB 220的成員可以互相交織。公開號為2016/0087704的美國專利提供了其他的BS Tx和Rx波束資源配置的示例和描述，其全部內容通過引用合併於此。
第3圖示出了根據本發明實施例的初始接入進程300。初始接入進程300可以在基於波束的無線通訊系統中的UE 301和BS 302之間執行。初始接入進程300可以包括步驟S311-S316。在上述步驟中，S312-S315形成隨機接入進程305。特別地，在隨機接入進程305的每一步之前，UE 301或BS 302可以執行Tx或Rx波束格式確定進程320，用來確定如何執行波束形成的傳送或接收。
UE 301和BS 302能夠進行波束形成以及經波束形成的傳送或接收。例如，與BS 110類似，BS 302可以利用一組Tx或Rx波束週期性地執行波束掃描以覆蓋小區。每個Tx或Rx波束可以分別與BS DLBB或BS ULBB關聯，如第2圖所示。針對UE 301，當BS 302知曉最佳BS Tx波束時，BS 302可以使用該最佳BS Tx波束將資料傳送至UE 301，而當BS 302知曉最佳BS Rx波束時，BS 302可以使用該最佳Rx波束接收來自UE 301的信號。
UE 301可以在已經知曉最佳UE Tx波束時，使用最佳UE Tx波束傳送一個或多個UE ULBB，也可以在已經知曉最佳UE Rx波束時，使用最佳UE Rx波束接收一個或多個BS DLBB。當UE 301不知曉最佳UE Tx波束時，可執行至少一輪Tx波束掃描以在多個方向上傳送ULBB，以期BS 302可以接收到上述傳送中具有最佳波束形成增益的ULBB。類似地，當UE 301不知曉最佳UE Rx波束時，可執行至少一輪Rx波束掃描來在多個方向上接收DLBB。
在S311，UE 301接收BS 302廣播的同步信號(例如PSS和SSS)以及SI。例如，UE 301通電(powered on)，並且開始執行初始接入進程300以和BS 302建立連接。例如，SSB可以包括PSS和/或SSS以及物理廣播通道(physical broadcast channel，PBCH)符號(symbol)。可以在BS Tx波束掃描期間傳送一組SSB，其中每個BS Tx波束攜帶一個SSB。上述波束掃描的SSB傳送可以根據預先配置的週期重複進行。此時UE 301尚不知曉其最佳Rx波束，因此可以執行一輪或多輪Rx波束掃描來偵聽BS DLBB，以捕捉SSB的傳送。
隨後，UE 301可以獲得SI，包括主區塊(master information block，MIB)(主資訊)或剩餘系統資訊(remaining system information，RMSI)，所述SI可以包括BS Tx和Rx的波束配置，用於指示Tx或Rx波束的身份(identity，ID)和/或時序。在一個示例中，UE 301可以基於上述資訊執行Tx波束測量進程。因此，可以確定包括最佳BS Tx波束(具有波束ID)和最佳UE Rx波束的最佳DL波束對。另外，SI可以包括隨機接入配置，用於後續的隨機接入進程305，例如與每個BS Tx波束相關的PRACH資源配置(如SSB)。SI可以選擇性地包括通道互易性資訊，用於指示BS 302的BS Tx/Rx通 道互易性可用。
在S311之後，UE 301可以開始執行隨機接入進程305，包括S312-S315。在S312，一組被稱為第一隨機接入消息(first random access message，MSG 1)的隨機接入前導碼(preamble)可以從UE 301傳送至BS 302。因為包括最佳UE Tx波束和最佳BS Rx波束的最佳UL波束對在現階段仍然是未知的，所以可以執行完整的Tx/Rx波束掃描。上述完整的Tx/Rx波束掃描可以指在兩個實體(UE和BS)之間的Tx波束和Rx波束的每個組合上執行資料傳送的進程。在S312中完整的Tx/Rx波束掃描期間，每個波束對都可以被用於一次隨機接入前導碼的傳送。在一個示例中，前導碼序列可被配置為特定於BS Tx波束。因此，UE 301可以選擇對應於S311中波束測量進程期間確定的最佳BS Tx波束的前導碼序列用於前導碼傳送。通過這種方式，可以將最佳BS Tx波束的資訊傳達給BS 302。
另外，可以在S312確定包括最佳UE Tx波束和最佳BS Rx波束在內的最佳UL波束對。例如，前導碼序列還可以被配置為特定於UE Tx波束。因此，基於在BS 302處檢測到的前導碼序列中具有最高接收功率或者接收功率高於閾值的前導碼序列，即可識別出最佳UE Tx波束。同時，基於攜帶有檢測到的具有最高接收功率或者接收功率高於閾值的前導碼序列的ULBB，可以確定對應於該ULBB的最佳BS Rx波束。
在S313，被稱為第二隨機接入消息(second random access message，MSG 2)的隨機接入響應(random access response，RAR)可以從BS 302傳送至UE 301。MSG 2可以指示時間提前量(time advance)，以用於UE 301與BS 302的UL時序進行同步。另外，MSG 2可以包括UL資源許可(resource grant)，用於後續S314中的消息傳送。當BS 302知曉最佳BS Rx波束時，UL資源許可可以在對應於最佳Rx波束的ULBB內。進而，由於BS 302根據S312知曉了最佳BS Tx波束，以及UE 301根據S311知曉了最佳UE Rx波束，可以執行一次MSG 2傳送，例如在對應於最佳Tx波束的DLBB上傳送。
在S314，UE 301可以調整UL時序，從而與BS 302同步。第三隨機接入消息(third random access message，MSG 3)可以從UE 301傳送至BS 302。MSG 3可以攜帶UE 301 ID。此時，UE 301尚不知曉最佳UE Tx波束(儘管BS 302在S312已知曉最佳UE Tx波束)，而BS 302根據S312知曉了最佳BS Rx波束。因此，UE 301可以執行波束掃描來傳送MSG 3。特別地，由於BS 302在S312知曉了最佳BS Rx波束，BS 302可以將用於傳送MSG 3的UL資源許可按照一定方式進行配置，該方式可以是將許可的資源包括在對應於最佳UE Rx波束的ULBB中。因而，當使用每個UE Tx波束進行傳送時，MSG 3可以在對應於最佳BS Rx波束的ULBB上傳送。
在S315，被稱為第四隨機接入消息(fourth random access message，MSG 4)的衝突解決消息(contention resolution message)可以在DL方向上傳送。MSG 4可以攜帶 UE 301 ID，用於指示UE 301已經成功地進行了初始接入進程300。類似於S312，MSG 4的傳送可以執行一次。另外，BS 302可以將最佳UE Tx波束的資訊傳達給UE 301。
在S316，在成功地進行隨機接入進程305以後，使用者資料可以從UE 301傳送至BS 302。特別地，最佳UE Tx和Rx波束以及最佳BS Tx和Rx波束都已分別為UE 301和BS 302所知曉。後續通訊可以通過最佳UL或DL波束對實施。
在另一些示例中，UE 301和BS 302的配置、收發機電路的特徵或其他的因素可以不同，並且各自的初始接入進程或隨機接入進程也可以按照不同的方式執行。例如，UE 301和BS 302處可以具有Tx/Rx通道互易性。例如，當UE 301處Tx/Rx通道互易性可用時，UE 301可以在S311波束測量進程執行以後知曉最佳UE Tx波束。因此，在S312可以避免完整的Tx/Rx波束掃描，而且UE 301也可以利用最佳UE Tx波束在對應於不同BS Rx波束的多個ULBB上執行多次傳送。
在另一個示例中，BS 302可以在第3圖所示的S312知曉最佳UE Tx波束，並且在S315報告最佳UE Tx波束。而在一個示例中，由於不同的配置，BS 302可以在比S315更早的S313報告最佳UE Tx波束。因此，UE 301可以在S314使用最佳UE Tx波束執行一次傳送，而不是執行Tx波束掃描。另外，第3圖示例中的隨機接入進程305是基於衝突的進程。在其他示例中，隨機接入進程305可以是無衝突的進程，所以用於交換MSG 3和MSG 4的步驟314和315可以從隨機接入進程305中省略。
可以在隨機接入進程305的每一步期間執行Tx/Rx波束格式確定進程320來確定用於交換RAM的Tx或Rx波束格式。例如，通過執行Tx/Rx波束格式確定進程320，可以由UE 301確定用於在S312或S314中進行消息傳送的Tx波束格式，並可以由UE 301確定用於在S313或S315中進行消息接收的Rx波束格式。類似地，通過執行Tx/Rx波束格式確定進程320，可以由BS 302確定用於在S312和S314中進行消息接收的Rx波束格式，並可以由BS 302確定用於在S313和S315中進行消息傳送的Tx波束格式。
第4A圖和第4B圖分別示出了根據本發明實施例的Tx波束格式確定進程400A和Rx波束格式確定進程400B的示例。由於同樣的波束格式確定進程400A或400B即可在UE 301執行，也可在BS 302執行，因此為了簡化對進程400A和400B的描述，在第4A-4B圖中使用本地實體401和遠端實體402來代表UE 301或BS 302。根據在一次RAM交換期間UE 301和BS 302所扮演的角色，本地實體401或遠端實體402可以指UE 301或BS 302。
在第4A圖中，可以執行Tx波束格式確定進程400A來確定本地實體401的Tx波束格式403，以向遠端實體402傳送RAM。如圖中所示，進程400A可以包括兩個步驟S410和S411。
在S410，可以確定本地實體對本地最佳Tx波束是否知曉421，以及遠端實體對遠端最佳Rx波束是否知曉422。S410可以基於本地歷史操作、本地和遠端Tx/Rx通道互 易性的可用性406來確定。特別地，上述歷史操作和通道互易性的可用性406可以包括下列至少一項：本地實體處本地Tx/Rx通道互易性的可用性，遠端實體處遠端Tx/Rx通道互易性的可用性，是否執行本地Rx波束測量進程，是否向遠端實體402報告在Rx波束測量進程中知曉的遠端最佳Tx波束，是否執行本地Tx波束測量進程，以及是否從遠端實體402接收到在Tx波束測量進程中知曉的本地最佳Tx波束。
當UE 301是本地實體401，BS 302是遠端實體402時，本地Rx波束測量進程可以指DL波束測量進程；當BS 302是本地實體401，UE 301是遠端實體402時，本地Rx波束測量進程可以指UL波束測量進程。類似地，當UE 301是本地實體401，BS 302是遠端實體402時，本地Tx波束測量進程可以指UL波束測量進程；當BS 302是本地實體401，UE 301是遠端實體402時，本地Tx波束測量進程可以指DL波束測量進程。
在S411，基於本地實體401對本地最佳Tx波束是否知曉421和遠端實體402對遠端最佳Rx波束是否知曉422，可以確定Tx波束格式403，其可以是表430所示的四種Tx波束格式431-434之一。特別地，如表430所示，對應於本地實體401是否知曉本地最佳Tx波束和遠端實體402是否知曉遠端最佳Rx波束的不同組合，可以選擇四種Tx波束格式中 的一種。
例如，當本地實體401知曉本地最佳Tx波束時，本地實體401可以使用本地最佳Tx波束來傳送一次或多次RAM。當遠端實體402知曉遠端最佳Rx波束時，本地實體401可以認為遠端實體402將使用遠端最佳Rx波束來接收各RAM。因而，本地實體401可以選擇Tx波束格式431，該波束格式指示本地實體401可以使用本地最佳Tx波束執行一次RAM傳送。相反，當遠端實體402不知曉遠端最佳Rx波束時，本地實體401可以認為遠端實體402將會執行波束掃描，並使用每個可用的Rx波束來接收來自本地實體401的RAM。因而，本地實體401可以選擇Tx波束格式432，該波束格式指示本地實體401可以使用本地最佳Tx波束來執行多次RAM傳送，而傳送的次數可以等於遠端實體402的遠端Rx波束的數目。
當本地實體401不知曉本地最佳Tx波束時，本地實體401可以執行一輪或多輪波束掃描，以使用每個可用的本地Tx波束來多次傳送RAM。當遠端實體402知曉遠端最佳Rx波束時，本地實體401可以認為遠端實體402將使用遠端最佳Rx波束來接收各個RAM。因此，本地實體401可以選擇Tx波束格式433，該波束格式指示本地實體401可以執行一輪Tx波束掃描，每個Tx波束傳送一次RAM。相反，當遠端實體402不知曉遠端最佳Rx波束時，本地實體401可以認為遠端實體402將執行一輪或多輪波束掃描並使用每個可用的Rx波束來對來自本地實體401的RAM執行一次接收。因此，本 地實體401可以選擇Tx波束格式434，該波束格式指示本地實體401可以執行完整的Tx/Rx波束掃描來傳送RAM。
根據本地實體和遠端實體的波束配置，完整的Tx/Rx波束掃描434可以採用以下兩種可能方式中的一種。在第一種方式中，本地實體401可以執行一輪波束掃描，但是可以使用每個本地Tx波束來執行多次RAM傳送。相應地，遠端實體402可以執行多輪Rx波束掃描，每輪Rx波束掃描對應一個本地Tx波束的多次傳送。以第2圖中的波束配置為例，UE120扮演本地實體401的角色，BS 110扮演遠端實體402的角色。第一種方式的完整Tx/Rx波束掃描可以按照Tx波束格式434指示的波束操作進行。
在第二種方式的完整Tx/Rx波束掃描434中，本地實體401可以執行多輪本地Tx波束掃描，而且在每輪波束掃描期間，利用每個可用的Tx波束執行一次RAM傳送。相應地，遠端實體402可以執行一輪Rx波束掃描，並且每個Rx波束時機(occasion)對應一輪本地Tx波束掃描。在第2圖的示例中，BS 110扮演本地實體401的角色，UE 120扮演遠端實體402的角色。第二種方式的完整Tx/Rx波束掃描可以按照Tx波束格式434指示的波束操作進行。
在第4B圖中，可以執行Rx波束格式確定進程400B來為本地實體401確定Rx波束格式404，以接收來自遠端實體402的RAM。如圖所示，進程400B可以包括兩個步驟S440和S441。
在S440，可以確定本地實體對本地最佳Rx波束 是否知曉451，也可以確定遠端實體對遠端最佳Tx波束是否知曉452。S440可以基於本地歷史操作、本地和遠端Tx/Rx通道互易性的可用性406來確定。
在S441，基於本地實體401對本地最佳Rx波束是否知曉451和遠端實體402對遠端最佳Tx波束是否知曉452，可以確定Rx波束格式404，其可以是表460所示的四種Rx波束格式461-464之一。特別地，如表460所示，對應於本地實體401是否知曉本地最佳Rx波束和遠端實體402是否知曉遠端最佳Tx波束的不同組合，可以選擇四種Rx波束格式461-464中的一種。
例如，當本地實體401知曉本地最佳Rx波束時，本地實體401可以使用本地最佳Rx波束來進行一次或多次RAM接收。當遠端實體402知曉遠端最佳Tx波束時，本地實體401可以認為遠端實體402將使用遠端最佳Tx波束來傳送各個RAM。因而，本地實體401可以選擇Rx波束格式461，該波束格式指示本地實體401可以使用本地最佳Rx波束執行一次RAM接收。相反，當遠端實體402不知曉遠端最佳Tx波束時，本地實體401可以認為遠端實體402將會執行Tx波束掃描，並使用每個可用的Tx波束來向本地實體401傳送RAM。因而，本地實體401可以選擇Rx波束格式462，該波束格式指示本地實體401可以使用本地最佳Rx波束來執行多次接收，而接收的次數可以等於遠端實體402的遠端Tx波束的數目。
當本地實體401不知曉本地最佳Rx波束時，本 地實體401可以執行一輪或多輪Rx波束掃描，以使用每個可用的本地Rx波束來多次接收RAM。當遠端實體402知曉遠端最佳Tx波束時，本地實體401可以認為遠端實體402將使用遠端最佳Tx波束來傳送各個RAM。因此，本地實體401可以選擇Rx波束格式463，該波束格式指示本地實體401可以執行一輪Rx波束掃描，每個Rx波束執行一次接收。相反，當遠端實體402不知曉遠端最佳Tx波束時，本地實體401可以認為遠端實體402將執行一輸或多輪Tx波束掃描並使用每個可用的Tx波束來向本地實體401進行至少一次RAM傳送。因此，本地實體401可以選擇Rx波束格式464，該波束格式指示本地實體401可以執行完整的Tx/Rx波束掃描以接收RAM。
類似地，根據本地實體和遠端實體的波束配置，完整的Tx/Rx波束掃描464可以採用以下兩種可能方式中的一種。在第一種方式中，本地實體401可以執行一輪Rx波束掃描，但是可以使用每個本地Rx波束來執行多次接收。相應地，遠端實體402可以執行多輪Tx波束掃描，每輪Tx波束掃描對應一個本地Rx波束的多次傳送。以第2圖中的波束配置為例，UE 120扮演本地實體401的角色，BS 110扮演遠端實體402的角色。第一種方式的完整Tx/Rx波束掃描可以按照Rx波束格式464指示的波束操作進行。
在用於接收的第二種方式的完整Tx/Rx波束掃描464中，本地實體401可以執行多輪本地Rx波束掃描，而且在每輪Rx波束掃描期間，可以利用每個可用的Rx波束執行一次接收。相應地，遠端實體402可以執行一輪Tx波束掃描， 並且每個Tx波束時機對應一輪本地Rx波束掃描。在第2圖的示例中，BS 110扮演本地實體401的角色，UE 120扮演遠端實體402的角色。第二種方式的完整Tx/Rx波束掃描可以按照Rx波束格式464指示的波束操作進行。
在第4A圖中，為了確定Tx波束格式403，需要確定本地實體401對本地最佳Tx波束是否知曉421以及遠端實體402對遠端最佳Rx波束是否知曉422。為了實現上述目的，第5A圖示出了根據本發明實施例的第一進程510和第二進程520，其中，第一進程用於確定本地實體401對本地最佳Tx波束是否知曉421，第二進程用於確定遠端實體402對遠端最佳Rx波束是否知曉422。
進程510可以包括兩個步驟S511和S512。在S511，本地實體401可以根據歷史操作確定是否從遠端實體接收到本地最佳Tx波束。當已經接收到來自遠端實體402的本地最佳Tx波束，例如BS 302在S312接收到最佳BS Tx波束，本地實體401可以確定其知曉本地最佳Tx波束(方塊513)。否則，進程510進行到S512。
在S512，本地實體401可以確定本地Tx/Rx通道互易性是否可用，以及Rx波束測量進程是否已經執行。如果Rx波束測量進程已經執行，則本地實體401可以確定本地最佳Rx波束已經基於Rx波束測量進程得以確定。如果具有本地Tx/Rx通道互易性，則用於生成本地最佳Rx波束的波束形成權重可以用於生成本地最佳Tx波束。相應地，本地實體401可以確定其已知曉本地最佳Tx波束(方塊513)。否則，本 地實體401可以確定其不知曉本地最佳Tx波束(方塊514)。
進程520可以包括兩個步驟S521和S522。在S521，本地實體401可以根據歷史操作確定Tx波束測量進程是否已經執行。如果之前已經執行Tx波束測量進程，則本地實體401可以認為遠端實體402已基於Tx波束測量進程知曉遠端最佳Rx波束523(方塊523)。否則，進程520進行到S522。
在S522，本地實體401可以確定遠端實體402處是否具有Tx/Rx通道互易性。例如，本地實體401可以接收到用於指示遠端實體402處的Tx/Rx通道互易性是否可用的資訊。如果本地實體401未接收到任何關於遠端實體402處的Tx/Rx通道互易性是否可用的資訊，則本地實體401可以認為遠端實體402處的Tx/Rx通道互易性不可用。另外，本地實體401可以基於歷史操作確定遠端最佳Tx波束是否已經報告給遠端實體402。如果遠端最佳Tx波束已經被報告並且具有遠端Tx/Rx通道互易性，則本地實體401可以確定遠端實體402知曉遠端最佳Rx波束(方塊523)。否則，本地實體401可以確定遠端實體402不知曉遠端最佳Rx波束(方塊524)。
在第4B圖中，為了確定Rx波束格式404，需要確定本地實體401對本地最佳Rx波束是否知曉451以及遠端實體402對遠端最佳Tx波束是否知曉452。為了實現上述目的，第5B圖示出了根據本發明實施例的第一進程530和第二進程540，其中，第一進程用於確定本地實體401對本地最佳Rx波束是否知曉451，第二進程用於確定遠端實體402對遠端 最佳Tx波束是否知曉452。
進程530可以包括兩個步驟S531和S532。在S531，本地實體401可以根據歷史操作確定之前是否已經執行Rx波束測量進程。如果Rx波束測量進程已經執行，則本地實體401可以確定本地最佳Rx波束已經基於Rx波束測量進程得以知曉(方塊533)。否則，進程530進行到S532。
在S532，本地實體401可以確定本地Tx/Rx通道互易性是否可用。如果本地Tx/Rx通道互易性可用，則本地實體401可以進一步確定是否從遠端實體402接收到了本地最佳Tx波束。如果接收到了本地最佳Tx波束，則本地最佳Tx波束的波束形成權重可以用於生成本地最佳Rx波束。相應地，本地實體401可以確定其已知曉本地最佳Rx波束(方塊533)。否則，本地實體401可以確定其不知曉本地最佳Rx波束(方塊534)。
進程540可以包括兩個步驟S541和S542。在S541，本地實體401可以確定遠端最佳Tx波束是否已經報告給遠端實體402。如果已經報告，則本地實體401可以確定遠端實體402已經知曉遠端最佳Tx波束(方塊543)。否則，進程540可以進行到S542。
在S542，本地實體401可以首先確定遠端實體402處是否具有遠端Tx/Rx通道互易性。如果可用，則本地實體401可以進一步確定本地Tx波束測量進程是否已經執行。如果Tx波束測量進程已經執行，可以知曉遠端實體402處的遠端最佳Rx波束。因此，由於遠端通道的互易性，本地實體 401可以認為遠端實體402知曉遠端最佳Tx波束(方塊543)。否則，本地實體401可以確定遠端實體402不知曉遠端最佳Tx波束(方塊544)。
第6圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程600。進程600可以包括步驟S611-S615，由UE 601和BS 602執行。進程600可以包括隨機接入進程，其步驟包括S612-S615。特別地，Tx或Rx波束格式確定進程400A或400B可以在UE 601或BS 602處S612-S615中的每一步之前執行(在S621-S622、S631-S632、S641-S642和S651-S652)，以確定用於交換RAM MSG 1-MSG 4的Tx或Rx波束格式。
在S611，BS 602可以週期性地執行波束掃描來向不同的方向傳送同步信號(PSS和SSS)和SI以覆蓋BS 602的小區。此時，UE 601尚不知曉最佳UE Rx波束，可以執行Rx波束掃描來捕捉PSS/SSS/SI信號。另外，UE 601可以執行波束測量進程，例如，通過使用每個BS Tx波束中攜帶的MRS攜帶PSS/SSS/SI。如此一來，最佳UE Rx波束和最佳BS Tx波束可得以確定。
在S621，UE 601可以執行進程400A來確定用於傳送MSG 1的Tx波束格式。例如，UE 601可以基於歷史操作來確定其不知曉最佳UE Tx波束，以及BS 602不知曉最佳BS Rx波束。因此，UE 601可以確定用於傳送MSG 1的Tx波束格式434。另外，UE 601可以確定將最佳BS Tx波束傳達給BS 602。例如，MSG 1的前導碼序列可被配置為特定於BS Tx波束。BS 602可以基於前導碼序列來確定最佳BS Tx波束。
在S622，BS 602可以執行進程400B來確定用於接收MSG 1的Rx波束格式。BS 602可以基於歷史操作來確定其不知曉最佳Rx波束，以及UE 602不知曉最佳UE Tx波束。隨後，BS 602可以確定用於接收MSG 1的Rx波束格式464。
在S612，可以基於Tx波束格式431和Rx波束格式464將MSG 1從UE 601傳送至BS 602。MSG 1也可以隱含地攜帶最佳BS Tx波束的資訊。另外，可以執行UL波束測量進程來確定最佳UE Tx波束和最佳BS Rx波束。例如，前導碼序列可被配置為特定於UE Tx波束。通過測量檢測到的前導碼序列的接收功率可確定最佳UE Tx波束。相應地，可以確定與之關聯的最佳BS Rx波束了。
在S631，UE 601執行進程400B來確定Rx波束格式。基於S611中執行的Rx波束測量進程的歷史操作，UE 601可以確定其已知曉最佳UE Rx波束。基於S612中傳達至BS 602的最佳BS Tx波束的歷史操作，UE 601可以確定BS 602知曉最佳BS Tx波束。因此，可以確定UE 601處用於接收MSG 2的Rx波束格式461。
在S632，BS 602執行進程400A來確定用於傳送MSG 2的Tx波束格式。基於S612處接收到的最佳BS Tx波束的歷史操作，BS 602可以確定其已知曉最佳BS Tx波束。基於S611處執行的波束測量進程的歷史操作資訊，BS 602可以確定UE 601知曉最佳UE Rx波束。因此，可以確定用於傳送MSG 2的Tx波束格式431。另外，BS 602可以確定將S612處知曉的最佳UE Tx波束傳達至UE 601。
在S613，基於Tx波束格式431和Rx波束格式461將MSG 2從UE 601傳送至BS 602。另外，也可以將最佳UE Tx波束傳達至UE 601，比如作為MSG 2的一部分進行傳送。
在S641，UE 601可以執行進程400A來確定用於傳送MSG 3的Tx波束格式。此時，UE 601對歷史操作是否知曉已經改變，不同於S621中知曉的歷史操作。具體來說，S613處接收到了最佳UE Tx波束，且現在已經為UE 601所知曉。另外，由於S612處的波束測量進程，BS 602可以知曉最佳Rx波束。因此，可以選擇Tx波束格式431。
在S642，BS 602可以執行進程400B來確定用於接收MSG 3的Rx波束格式。基於S612處已經執行的DL波束測量進程的歷史操作，BS 602可以確定其已知曉最佳BS Rx波束。基於S613處已傳達至UE 601的最佳UE Tx波束的歷史操作，BS 602可以確定UE 601知曉最佳UE Tx波束。因此，可以確定Rx波束格式461。
在S614，可以基於Tx波束格式431和Rx波束格式461對MSG 3進行傳送。
在S651和S652，可以分別執行進程400B和400A。由於和S631和S632相比，UE 601或BS 602對歷史操作是否知曉沒有發生變化，可以得到相同的Rx和Tx波束格式461和431。因此，在S615，可以根據確定的Rx和Tx波束格式461和431對MSG 4進行傳送。
雖然在此將隨機接入進程作為初始接入進程的 一部分用作示例，來解釋確定Tx或Rx波束格式的技術，但是可以根據其他目的，將在此描述的確定Tx或Rx波束格式的技術用於其他的隨機接入進程，例如，在無線鏈路(radio link)失敗後重新建立無線鏈路、換手(handover)到一個新的小區、重新建立UL同步和傳送調度請求(scheduling request)等。
第7圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程700。進程700可以包括步驟S711-S715，由UE 701和BS 702執行。進程700可以包括隨機接入進程，其步驟包括S712-S715。特別地，Tx或Rx波束格式確定進程400A或400B可以在UE 701或BS 702處的S712-S715的每一步之前執行(在步驟S721-S722、S731-S732、S741-S742和S751-S752)，以確定用於交換RAM MSG 1-MSG 4的Tx或Rx波束格式。
進程700類似於進程600。然而不同於進程600的是，UE 701處的Tx/Rx通道互易性可用。因此，在S721，通過執行第5A圖所示的S512，UE 701可以知曉最佳Tx波束。相應地，可以在UE 701處確定Tx波束格式432。如此一來，在S712，UE 701可以利用最佳UE Tx波束來執行多個MSG 1的傳送，而BS 702可以執行一輪或多輪波束掃描來接收MSG 1的多次傳送。進程700中的其他步驟與進程600中相應的步驟類似。
第8圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程800。進程800可以包括步驟S811-S815，由UE 801和BS 802執行。進程800可以包括隨機接入進程，其步驟包括S812-S815。特別地，Tx或Rx波束格式確定進程400A或400B 可以在UE 801或BS 802處的S812-S815的每一步之前執行(在步驟S821-S822、S831-S832、S841-S842和S851-S852)，以確定用於交換RAM MSG 1-MSG 4的Tx或Rx波束格式。
進程800類似於進程600。然而不同於進程600的是，最佳BS Tx波束在S814從UE 801傳達至BS 802，而不是在第6圖中的S612。因此，在S831或S832，可以確定BS 802不知曉最佳BS TX波束。相應地，可以分別在UE 801和BS 802處確定Rx波束格式462和Tx波束格式433。進程800中的其他步驟與進程600中相應的步驟類似。
第9圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程900。進程900可以包括步驟S911-S915，由UE 901和BS 902執行。進程900可以包括隨機接入進程，其步驟包括S912-S915。特別地，Tx或Rx波束格式確定進程400A或400B可以在UE 901或BS 902處的S912-S915的每一步之前執行(在步驟S921-S922、S931-S932、S941-S942和S951-S952)，以確定用於交換RAM MSG 1-MSG 4的Tx或Rx波束格式。
進程900類似於進程600。然而不同於進程600的是，BS 902處的Tx/Rx通道互易性可用，並在S911通過例如SI的方式傳達至UE 901。另外，在S912未傳送最佳BS Tx波束。在這種情況下，由於BS Tx/Rx通道的互易性，在S931和S932可以確定BS 902知曉最佳BS Tx波束。因此，可以分別在BS 902和UE 901處確定Tx波束格式431和Rx波束格式461。進程900中的其他步驟與進程600中相應的步驟類似。
第10圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程1000。進程1000可以包括步驟S1011-S1015，由UE 1001和BS 1002執行。進程1000可以包括隨機接入進程，其步驟包括S1012-S1015。特別地，Tx或Rx波束格式確定進程400A或400B可以在UE 1001或BS 1002處的S1012-S1015的每一步之前執行(在步驟S1021-S1022、S1031-S1032、S1041-S1042和S1051-S1052)，以確定用於交換RAM MSG 1-MSG 4的Tx或Rx波束格式。
進程1000類似於進程700。特別地，UE 1001處的Tx/Rx通道互易性是可用的。然而不同於進程700的是，最佳BS Tx波束在S1014傳達至UE 1001，而不是在第7圖中的S712。因此，在S1031和S1032，可以確定BS 1002不知曉最佳BS Tx波束。如此一來，可以分別在BS 1002和UE 1001處確定Tx波束格式433和Rx波束格式462。進程1000中的其他步驟與進程700中相應的步驟類似。
第11圖示出了根據本發明實施例的示範性初始接入進程1100。進程1100可以包括步驟S1111-S1115，由UE 1101和BS 1102執行。進程1100可以包括隨機接入進程，其步驟包括S1112-S1115。特別地，Tx或Rx波束格式確定進程400A或400B可以在UE 1101或BS 1102處的S1112-S1115的每一步之前執行(在步驟S1121-S1122、S1131-S1132、S1141-S1142和S1151-S1152)，以確定用於交換RAM MSG 1-MSG 4的Tx或Rx波束格式。
進程1100類似於進程1000。然而不同於第10圖示例的是，BS 1102處的Tx/Rx通道互易性也是可用的，而且 可以在S1111傳達。因此，在S1131和S1132，基於Tx/Rx通道互易性和波束測量進程，可以確定BS 1102知曉最佳BS Tx波束。因此，可以分別在BS 1102和UE 1101處確定Tx波束格式431和Rx波束格式461。進程1100中的其他步驟與進程1000中相應的步驟類似。
第12圖示出了根據本發明實施例的示範性設備1200。設備1200可根據本發明描述的一個或多個實施例或示例來執行各種功能。因此，設備1200可以提供本發明描述的技術、過程、功能、元件和系統的實現手段。例如，設備1200可以用於實現本發明描述的不同示例或實施例中的UE或BS的功能。因此，設備1200可以用於實現本發明描述的各種進程。
設備1200可以包括處理器1210、記憶體1220和收發機1230。在第一個示例中，處理器1210可以包括電路，該電路可結合軟體或者不結合軟體來執行本發明描述的UE或BS的功能。在各種示例中，處理器1210可以是數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)、專用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)、可程式設計邏輯器件(programmable logic device、PLD)、現場可程式設計閘陣列(field programmable gate array，FPGA)、數位增強電路(digitally enhanced circuit)或者類似的設備或其組合。儘管圖示為單個處理器，但是請注意，處理器1210可以包含多個處理器。
在第二個示例中，處理器1210可以是中央處理器(central processing unit，CPU)，該CPU可執行指令，用來執行本發明描述的各種功能和進程。因此，記憶體1220可存儲用於確定Tx或Rx波束格式的程式指令1221、用於初始接入和/或隨機接入的指令1222、用於波束測量的指令1223和用於交換通道互易性的可用性和UE或BS的最佳Tx波束的指令1224。記憶體1220可以進一步存儲其他的程式或資料，例如作業系統和應用程式等。記憶體1220可以包括唯讀記憶體(read only memory，ROM)、隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、快閃記憶體(flash memory)、固態記憶體(solid state memory)、硬碟驅動器(hard disk drive)和光碟驅動器(optical disk drive)等。
收發機1230可以使設備1200在UE和BS之間的無線網路中傳送或接收無線信號。收發機1230可支援本發明描述的UE或BS能夠採用的任何種類的無線電接入技術。特別地，收發機1230可根據第4A-4B圖所示的Tx波束格式431-432或Rx波束格式461-462中的一種執行經波束形成的傳送或接收。收發機1230可以包括波束形成電路1231，用來在預配置的方向上產生Tx或Rx波束。波束形成電路1231可以在各種實施例中採用數位或類比的波束形成架構。
本發明描述的進程和功能可以作為電腦程式實施，上述電腦程式在由一個或多個處理器執行時可以使得一個或多個處理器執行各個進程和功能。上述電腦程式可以存儲或分佈在合適的介質上，例如與其他硬體一起或作為其一部分來提供的光學存儲介質或者固態介質。上述電腦程式也可以以其 它形式分佈，例如通過互聯網或其他有線或無線的遠端通訊系統。例如，可以獲取電腦程式並將其載入到設備(如設備1200)中，包括通過物理介質或分散式系統從諸如連接到互聯網的服務器中獲得電腦程式。
上述電腦程式可以從電腦可讀介質進行存取，該電腦可讀介質可以提供用於由電腦或任何指令執行系統使用或與其連接使用的程式指令。電腦可讀介質可以包括任何存儲、通訊、傳播或傳輸電腦程式以供指令系統、設備或裝置使用或與其連接使用的設備。電腦可讀介質可以是磁性、光學、電子、電磁、紅外或半導體系統(或設備或裝置)或傳播介質。電腦可讀介質可以包括電腦可讀的非暫存性存儲介質，例如半導體或固態記憶體、磁帶、可移動電腦磁片、RAM、ROM、磁片和光碟等。上述電腦可讀的非暫存性存儲介質可以包括所有種類的電腦可讀介質，包括磁性存儲介質、光學存儲介質、快閃記憶體介質和固態存儲介質。
本發明可以其他特定形式體現而不脫離本發明之精神和基本特徵。上述實施例僅作為說明而非用來限制本發明，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (20)

  1. 一種基於波束形成的隨機接入方法，包括：在採用波束形成技術的一無線通訊系統中，根據歷史操作和通道互易性的可用性，由一本地實體為所述本地實體和一遠端實體之間一在隨機接入進程期間的通訊確定一傳送波束格式或一接收波束格式，其中所述歷史操作和所述通道互易性的可用性包括下列一種或多種：所述本地實體的傳送/接收通道互易性的可用性，所述遠端實體的傳送/接收通道互易性的可用性，一接收波束測量進程是否在所述本地實體處執行，是否向所述遠端實體報告在所述接收波束測量進程中知曉的一遠端最佳傳送波束，一傳送波束測量進程是否在所述本地實體處執行，以及是否從所述遠端實體接收到在所述傳送波束測量進程中知曉的一本地最佳傳送波束；以及根據所確定的所述傳送波束格式或所述接收波束格式，由所述本地實體分別傳送或接收一隨機接入消息，所述隨機接入消息在所述本地實體和所述遠端實體之間交換。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基於波束形成的隨機接入方法，其中所述傳送波束格式是下列傳送波束格式中的一種：使用所述本地最佳傳送波束進行一次所述隨機接入消息傳送；使用所述本地最佳傳送波束進行多次所述隨機接入消息傳送；進行一輪傳送波束掃描；以及進行一完整的傳送/接收波束掃描以用於所述隨機接入消息傳送。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之基於波束形成的隨機接入方法，其中所述接收波束格式是下列接收波束格式中的一種：使用本地最佳接收波束進行一次所述隨機接入消息接收；使用所述本地最佳接收波束進行多次所述隨機接入消息接收；進行一輪接收波束掃描；以及進行一完整的傳送/接收波束掃描以用於所述隨機接入消息接收。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之基於波束形成的隨機接入方法，其中所述確定傳送波束格式包括：確定所述本地實體對所述本地最佳傳送波束是否知曉；確定所述遠端實體對遠端最佳接收波束是否知曉；以及基於所述本地實體對所述本地最佳傳送波束是否知曉和所述遠端實體對所述遠端最佳接收波束是否知曉來確定所述傳送波束格式。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之基於波束形成的隨機接入方法，其中所述確定所述本地實體對所述本地最佳傳送波束是否知曉包括：當從所述遠端實體接收到所述本地最佳傳送波束，或者當本地傳送/接收通道互易性可用並且已執行所述接收波束測量進程時，確定所述本地實體知曉所述本地最佳傳送波束；以及當未從所述遠端實體接收到所述本地最佳傳送波束，以及當所述本地傳送/接收通道互易性不可用或者未執行所述接收波束測量進程時，確定所述本地實體不知曉所述本地最佳傳送波束。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之基於波束形成的隨機接入方法，其中所述確定所述遠端實體對所述遠端最佳接收波束是否知曉包括：當已執行一本地傳送波束測量進程時，或者當遠端傳送/接收通道互易性可用並且所述遠端最佳傳送波束被報告給所述遠端實體時，確定所述遠端實體知曉所述遠端最佳接收波束；以及當未執行所述本地傳送波束測量進程時，以及當所述遠端傳送/接收通道互易性不可用或所述遠端最佳傳送波束未被報告給所述遠端實體時，確定所述遠端實體不知曉所述遠端最佳接收波束。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之基於波束形成的隨機接入方法，其中所述確定接收波束格式包括：確定所述本地實體對所述本地最佳接收波束是否知曉；確定所述遠端實體對所述遠端最佳傳送波束是否知曉；以及基於所述本地實體對所述本地最佳接收波束是否知曉以及所述遠端實體對所述遠端最佳傳送波束是否知曉來確定所述接收波束格式。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之基於波束形成的隨機接入方法，其中所述確定所述本地實體對所述本地最佳接收波束是否知曉包括：當已執行所述本地接收波束測量進程時，或當所述本地傳送/接收通道互易性可用並且從所述遠端實體接收到所述本地最佳傳送波束時，確定所述本地實體知曉所述本地最佳接收波束；以及當未執行所述本地接收波束測量進程時，以及當所述本地傳送/接收通道互易性不可用或未從所述遠端實體接收到所述本地最佳傳送波束時，確定所述本地實體不知曉所述本地最佳接收波束。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之基於波束形成的隨機接入方法，其中所述確定所述遠端實體對所述遠端最佳傳送波束是否知曉包括：當所述遠端最佳傳送波束被報告給所述遠端實體，或者所述遠端傳送/接收通道互易性可用並且已執行一本地傳送波束測量進程時，確定所述遠端實體知曉所述遠端最佳傳送波束；以及當所述遠端最佳傳送波束未被報告給所述遠端實體，以及所述遠端傳送/接收通道互易性不可用或者未執行所述本地傳送波束測量進程時，確定所述遠端實體不知曉所述遠端最佳傳送波束。
  10. 一種設備，用於基於波束形成的隨機接入方法，包含電路，所述電路用來：在採用波束形成技術的一無線通訊系統中，根據歷史操作和通道互易性的可用性，由一本地實體為所述本地實體和一遠端實體之間一在隨機接入進程期間的通訊確定一傳送波束格式或一接收波束格式，其中所述歷史操作和所述通道互易性的可用性包括下列一種或多種：所述本地實體的傳送/接收通道互易性的可用性，所述遠端實體的傳送/接收通道互易性的可用性，一接收波束測量進程是否在所述本地實體處執行，是否向所述遠端實體報告在所述接收波束測量進程中知曉的一遠端最佳傳送波束，一傳送波束測量進程是否在所述本地實體處執行，以及是否從所述遠端實體接收到在所述傳送波束測量進程中知曉的一本地最佳傳送波束；以及根據所確定的所述傳送波束格式或所述接收波束格式，由所述本地實體分別傳送或接收一隨機接入消息，所述隨機接入消息在所述本地實體和所述遠端實體之間交換。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中所述傳送波束格式是下列傳送波束格式中的一種：使用所述本地最佳傳送波束進行一次所述隨機接入消息傳送；使用所述本地最佳傳送波束進行多次所述隨機接入消息傳送；進行一輪傳送波束掃描；以及進行一完整的傳送/接收波束掃描以用於所述隨機接入消息傳送。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中所述接收波束格式是下列接收波束格式中的一種：使用本地最佳接收波束進行一次所述隨機接入消息接收；使用所述本地最佳接收波束進行多次所述隨機接入消息接收；進行一輪接收波束掃描；以及進行一完整的傳送/接收波束掃描以用於所述隨機接入消息接收。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中所述電路用來：確定所述設備對所述本地最佳傳送波束是否知曉；確定遠端實體對遠端最佳接收波束是否知曉；以及基於所述設備對所述本地最佳傳送波束是否知曉和所述遠端實體對所述遠端最佳接收波束是否知曉來確定所述傳送波束格式。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之設備，其中所述電路進一步用來：當從所述遠端實體接收到所述本地最佳傳送波束，或者當所述本地傳送/接收通道互易性可用並且已執行所述接收波束測量進程時，確定所述設備知曉所述本地最佳傳送波束；以及當未從所述遠端實體接收到所述本地最佳傳送波束，以及當所述本地傳送/接收通道互易性不可用或者未執行所述接收波束測量進程時，確定所述設備不知曉所述本地最佳傳送波束。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之設備，其中所述電路進一步用來：當已執行一本地傳送波束測量進程時，或者當所述遠端傳送/接收通道互易性可用並且所述遠端最佳傳送波束被報告給所述遠端實體時，確定所述遠端實體知曉所述遠端最佳接收波束；以及當未執行所述本地傳送波束測量進程時，以及當所述遠端傳送/接收通道互易性不可用或所述遠端最佳傳送波束未被報告給所述遠端實體時，確定所述遠端實體不知曉所述遠端最佳接收波束。
  16. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中所述電路進一步用來：確定所述設備對所述本地最佳接收波束是否知曉；確定所述遠端實體對所述遠端最佳傳送波束是否知曉；以及基於所述設備對所述本地最佳接收波束是否知曉以及所述遠端實體對所述遠端最佳傳送波束是否知曉來確定所述接收波束格式。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之設備，其中所述電路進一步用來：當已執行所述本地接收波束測量進程時，或者當所述本地傳送/接收通道互易性可用並且從所述遠端實體接收到所述本地最佳傳送波束時，確定所述設備知曉所述本地最佳接收波束；以及當未執行所述本地接收波束測量進程時，以及當所述本地傳送/接收通道互易性不可用或者未從所述遠端實體接收到所述本地最佳傳送波束時，確定所述設備不知曉所述本地最佳接收波束。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之設備，其中所述電路進一步用來：當所述遠端最佳傳送波束被報告給所述遠端實體，或者所述遠端傳送/接收通道互易性可用並且已執行所述本地傳送波束測量進程時，確定所述遠端實體知曉所述遠端最佳傳送波束；以及當所述遠端最佳傳送波束未被報告給所述遠端實體，以及所述遠端傳送/接收通道互易性不可用或者未執行一本地傳送波束測量進程時，確定所述遠端實體不知曉所述遠端最佳傳送波束。
  19. 一種非暫存性電腦可讀介質，用於存儲電腦指令，所述電腦指令在經由處理器執行時，使得所述處理器執行一方法，所述方法包含：在採用波束形成技術的一無線通訊系統中，根據歷史操作和通道互易性的可用性，由一本地實體為所述本地實體和一遠端實體之間一在隨機接入進程期間的通訊確定一傳送波束格式或一接收波束格式，其中所述歷史操作和所述通道互易性的可用性包括下列一種或多種：所述本地實體的傳送/接收通道互易性的可用性，所述遠端實體的傳送/接收通道互易性的可用性，一接收波束測量進程是否在所述本地實體處執行，是否向所述遠端實體報告在所述接收波束測量進程中知曉的一遠端最佳傳送波束，一傳送波束測量進程是否在所述本地實體處執行，以及是否從所述遠端實體接收到在所述傳送波束測量進程中知曉的一本地最佳傳送波束；以及根據所確定的所述傳送波束格式或所述接收波束格式，由所述本地實體分別傳送或接收一隨機接入消息，所述隨機接入消息在所述本地實體和所述遠端實體之間交換。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之非暫存性電腦可讀介質，其中所述傳送波束格式是下列傳送波束格式中的一種：使用所述本地最佳傳送波束進行一次所述隨機接入消息傳送；使用所述本地最佳傳送波束進行多次所述隨機接入消息傳送；進行一輪傳送波束掃描；以及進行一完整的傳送/接收波束掃描以用於所述隨機接入消息傳送。
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